《ANSYS Fluent 2022流場分析從入門到精通(實戰案例版)》詳細介紹瞭 ANSYS Fluent 2022在流場分析方麵的使用方法和應用技巧，它是一本Fluent基礎教程，同時包含瞭大量的Fluent視頻教程。《ANSYS Fluent 2022流場分析從入門到精通(實戰案例版)》全書共16章，內容包括流體力學基礎、Fluent軟件簡介及操作使用、創建幾何模型、劃分網格、Fluent分析設置及求解、計算後處理、無粘模型與層流模型模擬、湍流分析、多相流模型模擬、組分與燃燒模型模擬、離散相模型模擬、動網格模型模擬、UDF使用簡介、內部流動分析、流體熱分析與化學反應分析等，通過豐富的實例，詳細介紹瞭 ANSYS Fluent 2022流場分析的全方位知識。
本書在講解過程中理論聯繫實際，並配有詳細的操作步驟，圖文對應，可以提高讀者的動手能力，並加深對知識點的理解。本書配有329分鐘微視頻講解。讀者可以掃描二維碼，隨時隨地觀看視頻，使用方便。另外，本書還提供瞭實例的源文件和初始文件，可以直接調用和對比學習，效率更高。
天工在線，專職兼職作者近30人，負責人王敏任職於軍械工程學院機械設計教研室。目前是Autodesk中國認證考試中心認證教材特邀編寫專傢。主要從事機械設計、流體動力學、CADCAMCAE領域的研究和教學工作。該創作團隊創作瞭“CADCAMCAE技術視頻大講堂”等多個係列，在三大網店及天貓網店名列前茅。
圖書描述
《現代計算流體力學原理與高級應用技術》 內容提要： 本書旨在為讀者構建一個全麵、深入且緊貼工程實際的計算流體力學（CFD）知識體係。全書內容聚焦於CFD理論的嚴謹推導、數值方法的前沿進展以及復雜工程問題的係統化求解策略。不同於側重於特定商業軟件操作手冊的著作，本書緻力於提升讀者對流體動力學現象背後的數學模型、數值離散技術以及求解器收斂機理的深刻理解。 全書共分為四大核心闆塊：基礎理論與數學模型、數值方法與求解器構建、高級物理過程模擬、以及工程應用與優化設計。 第一部分：基礎理論與數學模型（深入流體力學方程的本質） 本部分從流體力學最基本的守恒定律齣發，詳細闡述瞭納維-斯托剋斯（Navier-Stokes, N-S）方程組的推導過程，包括對牛頓流體和非牛頓流體的描述。重點剖析瞭不可壓縮和可壓縮流動的控製方程差異，並引入瞭熱力學耦閤項，為後續的傳熱傳質分析打下堅實基礎。 流場描述的數學框架： 詳細講解瞭物質導數、應力張量、粘性項的物理意義和數學形式。 湍流模型深度解析： 區彆於簡單介紹，本書對主流的湍流模型（如 $k-epsilon$, $k-omega$ SST, Reynolds Stress Model, RSM）進行瞭深入的理論比較和適用性分析。著重討論瞭綫性近壁處理（Wall Function）與低雷諾數模型在邊界層解析上的優劣及適用範圍。 方程的物理邊界條件： 係統梳理瞭不同物理邊界（如固壁、自由錶麵、入口/齣口）在數學模型中的準確錶達方式，包括周期性邊界、對稱邊界的處理。 第二部分：數值方法與求解器構建（從微分到代數的飛躍） 本部分是本書的核心技術部分，它揭示瞭如何將連續的偏微分方程轉化為計算機可以求解的代數方程組。本書強調對離散格式的理解，而非僅僅是使用預設選項。 空間離散技術： 全麵覆蓋瞭有限差分法（FDM）、有限體積法（FVM）和有限元法（FEM）的原理及其在流體力學中的應用。重點剖析FVM在動量方程和質量守恒方麵的優勢，包括對守恒性的保證。 對流項的離散： 深入探討瞭迎風格式、中心差分格式、QUICK格式以及高分辨率格式（如MUSL、ENO、WENO）的穩定性、精度與數值耗散特性。特彆分析瞭數值振蕩的來源及抑製方法。 壓力-速度耦閤算法： 詳細剖析瞭經典的SIMPLE族算法（SIMPLE, SIMPLER, PISO, Coupled Scheme）的迭代邏輯、收斂加速技術及求解過程中的矩陣構建。對於大尺度問題的求解，會涉及代數多重網格（AMG）技術在求解綫性係統中的應用原理。 時間離散方法： 闡述瞭顯式、隱式和半隱式時間推進格式的特性，包括歐拉方法、龍格-庫塔（Runge-Kutta）方法在瞬態流動模擬中的精度與效率權衡。 第三部分：高級物理過程模擬（耦閤與多相流） 本部分超越瞭標準的定常、單相、等溫流動模擬，深入到工程中常見的復雜物理現象。 傳熱與傳質： 詳細推導瞭能量方程和組分輸運方程。重點討論瞭輻射模型（如 P-1 模型、離散坐標法（DO））在高溫流動中的應用，以及對流-擴散問題的數值處理。 動網格與流固耦閤（FSI）： 講解瞭處理運動邊界（如鏇轉機械、渦流脫落）的數值方法，包括重映射技術和動網格更新策略。概述瞭單嚮、雙嚮流固耦閤的迭代策略和穩定性控製。 多相流模型精選： 區彆於單一模型介紹，本書對Eulerian-Eulerian（歐拉-歐拉）和Eulerian-Lagrangian（歐拉-拉格朗日）兩類主流多相流方法進行瞭對比。對於歐拉-歐拉模型，深入探討瞭相間動量交換（曳力、升力、虛擬質量力）的準確建模。對於顆粒追蹤（Lagrangian Particle Tracking），關注其在稀相和中等密度流體中的應用界限。 燃燒與化學反應： 簡要介紹化學反應網絡的構建，重點在於有限速率化學與渦流擴散模型的耦閤（如 Eddy Dissipation Concept, EDC）。 第四部分：網格質量、求解穩定性與後處理驗證 本部分強調工程實踐中至關重要的“結果可靠性”問題。 網格質量與拓撲： 討論瞭結構網格、非結構網格和混閤網格的優缺點。重點分析瞭網格畸變（Skewness, Orthogonality）如何影響離散精度和收斂性，並介紹瞭高級網格劃分（如邊界層網格的自動生成策略）。 求解收斂性診斷與控製： 教授讀者如何區分真正的物理收斂與數值收斂。深入解析瞭殘差麯綫的形態學，並提供瞭處理殘差平颱期、振蕩、或發散的係統化調試流程。 工程驗證與不確定度量化（UQ）： 介紹如何使用實驗數據和解析解對CFD模型進行基準測試（Benchmarking）。探討瞭通過網格無關性驗證（Grid Independence Study）來量化網格離散誤差的方法論。 目標讀者： 本書適閤於流體力學、航空航天、機械工程、化學工程等領域的高年級本科生、研究生、以及從事流體模擬的研發工程師和科研人員。讀者應具備一定的微積分和常微分方程基礎，並希望從“軟件使用者”轉變為“CFD方法論專傢”。本書提供的是通嚮理解計算流體力學深層原理的階梯，而非特定軟件的“傻瓜式”操作指南。
著者信息
圖書目錄
圖書序言
- ISBN：9787522615363
- 規格：平裝 / 374頁 / 普通級 / 1-1
- 齣版地：中國
圖書試讀
用户评价
评分
從排版和可讀性上講，這本書也做瞭很多優化，明顯考慮到瞭長時間學習的讀者的體驗。紙張的質感很好，印刷的清晰度足以看清那些密集的網格細節和流綫圖。語言風格上，它保持瞭一種非常專業卻不失親切的語調，沒有過多的專業術語堆砌，即便是一些復雜的物理概念，作者也能用形象的比喻來加以解釋。例如，在描述邊界層分離現象時，作者沒有直接拋齣復雜的流體力學公式，而是通過一個生動的例子來闡述動量損失的後果，這對於理解物理本質非常有幫助。此外，書中對2022版本的軟件特性進行瞭適配，這對於我們這些總是跟隨軟件更新的工程師來說至關重要，省去瞭我們自己去驗證新功能兼容性的麻煩。總而言之，這本書是一套結構嚴謹、案例豐富、且高度注重工程實踐的指南，是Fluent學習者案頭不可或缺的參考書。
评分這本書的封麵設計得非常專業，那種深邃的藍色調和簡潔的排版立刻給我的第一印象是“乾貨滿滿”。作為一名剛接觸CFD領域不久的學生，我被它厚重的篇幅吸引瞭。拆開包裝，翻開第一頁，我就被作者清晰的邏輯和詳實的步驟所摺服。它不像很多教材那樣空泛地講解理論，而是直接切入實際應用場景，從最基礎的幾何建模到網格劃分，再到邊界條件的設置，每一步都有截圖和詳細的文字說明，簡直就是手把手教學。我特彆喜歡它在講解湍流模型選擇時的那種嚴謹態度，作者沒有簡單地推薦某一個模型，而是結閤不同工況，分析瞭各個模型的優缺點和適用範圍，這對於我這種需要為真實項目選擇閤適數值方法的初學者來說，簡直是雪中送炭。即便是遇到一些非常基礎的操作，比如如何正確地設置計算域的尺寸，書中也給齣瞭不同於標準教程的、更具工程實踐意義的建議。整體閱讀下來，感覺自己仿佛在一位經驗豐富的工程師的指導下進行模擬，而不是在被動地學習知識點。
评分我是一名工作瞭幾年，但主要負責項目管理，對Fluent操作生疏的中級工程師。這次為瞭更好地與技術團隊溝通，我決定重拾CFD技能。市麵上很多教材都太過偏重理論推導，對於我這種“快餐式”學習者來說，效率太低。這本書的“實戰案例版”名副其實，它聚焦於如何快速解決工程實際中遇到的問題。我最看重的是它對“疑難雜癥”的處理方法。例如，當模擬結果齣現不收斂或者物理意義不閤理時，作者提供瞭一套清晰的排查路徑，從網格質量到求解器設置，再到物理模型的參數微調，都有明確的指導方針。尤其是關於UDF（用戶定義函數）的編寫部分，雖然沒有深入到指針和C語言的底層細節，但它提供的幾個經典案例，如自定義源項和復雜邊界條件的實現，直接解決瞭我在上一個項目中遇到的難題。這本書的敘事節奏非常快，基本上是“問題——方法——結果”的閉環，非常適閤需要快速恢復或提升實戰技能的職場人士。它不是一本用來“讀完”的書，而是需要放在手邊時時查閱的“工具書”。
评分對於有一定Fluent基礎，希望嚮高級分析邁進的同行來說，這本書的價值在於它對“高級功能”的係統梳理。我之前一直依賴於文獻和論壇上的零散信息來學習諸如多相流、動網格或燃燒仿真。這本書將這些模塊整閤在瞭一起，形成瞭一個完整的知識體係。讓我印象深刻的是它對“耦閤求解”策略的深度剖析。作者不僅展示瞭如何設置壓力-速度耦閤算法，還對比瞭SIMPLE、PISO以及Coupled等方法的計算效率和穩定性差異，並配以案例數據來佐證結論。此外，書中對後處理部分的講解也超越瞭一般的截圖展示。它詳細介紹瞭如何利用Fluent內置的報告功能和Plot工具，製作齣符閤學術發錶或工程報告規範的高質量雲圖和數據麯綫，甚至涉及瞭如何用腳本語言輔助生成報告，這極大地提高瞭我的工作效率。可以說，這本書幫你架起瞭從“會用”到“精通”之間的橋梁，將零散的知識點串聯成瞭完整的分析流程。
评分坦率地說，我拿到這本書時是抱著懷疑態度的，因為市麵上關於“精通”的教材實在太多，但真正實用的很少。然而，這本書的獨特之處在於其案例選擇的廣度和深度。它涵蓋瞭從簡單的層流到復雜的非牛頓流體流動，從穩態傳熱到瞬態流動耦閤，幾乎覆蓋瞭化工、機械、航空航天等多個領域的核心需求。我尤其欣賞作者在介紹每個案例時，都會先用一小段話點齣該案例的“難點”或“核心知識點”，這讓我在閱讀時能帶著明確的目的性去吸收知識。對於網格劃分這一“玄學”問題，書中給齣瞭不同網格類型（如結構網格、非結構網格、混閤網格）在特定幾何結構下的優缺點分析，並提供瞭調整網格的關鍵參數閾值，這比那些隻說“網格要好”的教材要實在得多。這本書更像是一個資深顧問的實戰筆記，充滿瞭經過無數次失敗和修正纔得齣的寶貴經驗。
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